张 娟 严 谨
(广东海洋大学 工程学院,广东湛江 524088)
现代高等教育的一个显著特征就是强调培养创造性思维,着力于培养大学生的创业意识和创业能力[1]。为培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才,增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力,教育部在“十二五”期间开始实施大学生创新创业训练计划。在“大学生创新创业训练计划项目”支持下,我国高校的一大批优秀大学生从本科阶段就开始融入科学研究、技术开发和社会实践等创新活动中。这为发掘大学生的创新研究潜力、培养大学生的创新精神,提高大学生的实践能力提供了较好的平台[2]。
广东省大学生创新创业训练计划项目包括创新训练项目、创业训练项目、创业实践项目和学科专业竞赛项目四种类型。创新训练项目是本科生个人或团队,在导师指导下,自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果(学术)交流等工作。
由于大学生的理论基础和专业知识不完备,研究能力较弱,学术视野有待拓宽,虽然活动的主体是学生,但指导教师素质及其核心作用举足轻重[3]。依照《广东海洋大学大学生创新创业训练计划项目管理办法》的要求,指导教师要对大学生创新创业训练计划项目进行全程指导与管理,包括指导大学生创新创业训练计划项目的申报和制订工作计划、指导和协助大学生开展创新实验活动、指导解决实际技术问题、为项目小组开展正常的科研活动提供必要的设施和条件、管理项目经费、负责项目的预算和结算工作;指导学生撰写或发表论文(设计)或专题调研报告,或参加相关学科专业竞赛。
作为广东省大学生创新训练项目——基于ANSYS的“绿色油船”船体结构设计与实体制作(项目编号1056613061)的指导教师,结合指导实践,谈谈在项目实施过程中运用PDCA 循环(又称戴明环)进行项目过程管理的体会,并探讨了承担大学生创新创业训练计划项目对学生的影响。
创新活动的核心是“新”,它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革,或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造,或者是内容的丰富和完善。在选题时,要以需求为导向,紧密围绕科技、经济和社会发展中的重大需求。
最初学生们比较迷茫,不知如何着手。考虑到船舶产品的特点,创造新的产品有些困难,建议学生们从新的研究方法或新的分析手段入手。首先引导学生们查看大量行业新闻,了解当前研究热点,经过分析,锁定了“节能减排,绿色造船”的方向,拟针对“绿色造船的设计和关键技术”展开研究。确定方向后,然后再确定具体研究内容。绿色造船,设计是先导,船体结构优化设计是绿色造船的其中一个重要的研究方向,旨在通过有效的设计方案,减轻船体结构重量,从而实现绿色造船。利用ANSYS进行典型船舶的仿真优化是一个可行且有新意的方向,于是最终确定了项目的题目——基于ANSYS的“绿色油船”船体结构设计与实体制作。
大学生创新项目要求以过程为导向,重视大学生在过程中的锻炼和收获。因此大学生创新项目的管理必须树立全程管理的意识,重视实施过程的管理,最大限度的发挥学生的潜能。
PDCA 循环是实施全面质量管理的一种基本的方法,由美国质量管理专家戴明提出的,经历几十年来在各个领域的应用,证明了PDCA 循环的科学性和有效性是显著的[4]。PDCA 是英语单词Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)和Action(处理)的第一个字母,PDCA 循环就是按照这样的顺序进行质量管理,并且循环不止地进行下去的科学程序。大学生创新项目实施过程PDCA循环的应用可以参考下面的步骤来完成。
项目开始实施时,指导教师就要与项目组成员一起拟定工作计划。这个过程实施见图1。
图1 拟定工作计划阶段PDCA 循环应用
本项目按照计划进行将项目分为四个阶段:
①学习船体中剖面结构分级优化设计的理论及ANSYS基础;
②局部船体结构ANSYS建模;
③局部结构ANSYS优化分析;
④利用ANSYS进行船体中部整体舱段结构优化
计划拟定后,开始实施。在上述四个阶段中,每一个阶段的执行过程都是一个PDCA 循环过程,每一阶段达到计划目标后才继续进行下一阶段。
实施过程可参见图2,具体如下:
(1)指导教师先布置任务,让项目组成员明确本阶段的目标。然后再拟定详细的进度安排;(计划和执行阶段);
(2)以一个星期为节点,按时检查汇报,开进度汇报会,听取学生的意见,解答学生的问题(检查阶段);
(3)节点工作完成,是否达到目标,如果达到,进入下一阶段;如果没有达到,则根据学生情况进行整改,进行调整,继续一个PDCA 循环,直到达到目标为止(处理阶段)。
实施过程中,在项目组内部采取了竞争机制。创造一种竞争的氛围,这样易于激发学生的创造性。创造性的意识是在竞争和适度压力的环境中培养出来的。
图2 实施过程中的PDCA 循环
由于船舶结构尺寸大,构件多的特点,在项目组成员对一些基础知识消化吸收后,为了让学生快速进入研究状态,将项目分成四部分:船底局部结构优化设计,舷侧局部结构优化设计,甲板局部结构优化设计,舱壁局部结构优化设计。包括项目组长在内的四位项目组成员每人负责一个部分。
一周进行一次讨论交流。在交流会上,让学生像正式答辩一样制作PPT 对自己这一段的工作进行阐述,既能帮助他们理清思路,也是指导教师发现问题的一个有效途径。指导教师要对各人表现予以适时评价,表现优异的要给予表扬,表现一般的要给予鼓励和期望。实践证明,效果不错。每次交流讨论会,每个人都非常积极的表现自己,都想向老师呈现出自己的进步,非常积极。这样大大的提高了工作效率。
在学生完成最终的模型和分析后,首先进行项目组内部检查,由项目组成员向指导老师进行最终汇报检查,若发现问题,则指导老师给出整改建议,让学生实施。整改完成后再由系里组织老师进行审查,然后撰写结题报告向学校汇报。指导教师要指导学生撰写总结报告,并给学生讲解如何撰写科技论文,开拓学生的视野。
有学者认为,知识由“符号、形式和意义”三个要素组成,传统的课堂教学仅仅讲授了符号所代表的事实的理解与记忆,而没有能帮助引导学生对“形式”和“意义”的追求[5]。大学生创新训练项目是属于专业实践类的项目,学生在老师的指导下自己进行科学研究,在项目实施过程中学生慢慢体会到了知识的用处,领会了学习的意义。
在项目的实施过程中,会碰到各种各样的问题,这些问题都是书本上没有的,没有标准的解析答案,需要学生根据平时所学进行综合的分析和处理。学生通过解决遇到的各种问题的实践过程就可以慢慢领会到知识的意义,体验到学习的乐趣。学生体验到了知识的意义价值,学而有乐,才能激发他们的学习兴趣,不断创新。参加该项目的学生都有这种体会。项目组长欧宇超同学说:“参加大学生创新训练项目让他看到了崭新的天地,以前学习只是为了考试拿高分,认为考试拿高分就代表着对知识的完全的掌握和理解,却不知道要用书本上学到的知识来解决问题,还有很多的路需要走。这让我看到了自己的不足,也让我对学习的意义有了重新的认识。”在项目完成之后,他表示“即使这个项目完成了,他还会继续沿着这个方向做下去。”这正是实施大学生创新训练项目的目的——激发学生创新激情,不断学习,增强创新能力。
团队精神培养也是大学生创新创业训练计划的其中一个目标。不论是自身创业还是在企业打工,具有团队精神都是成功必不可少的要素。大学生创新训练项目是一个团队项目,需要团队成员互补互助,在不同的位置上各尽所能,与其他成员协调合作,以达到团队最大工作效率,按时保质保量完成任务。
承担创新项目让学生有了共同的目标和追求,在项目实施过程中体会团队协作的必要性,强化团队协作意识,提高团队协作能力。在项目开始时,项目负责人就要具体做好分工工作,英语好的同学承担软件建模手册相关模块的翻译工作,让其他同学能快速进入软件学习;逻辑分析能力强的同学学习ANSYS分析优化相关理论;基础知识较好的同学学习船体设计相关规范、进行船体中段结构设计;归纳整理能力强的同学查找文献资料;表达能力强的同学负责报告的撰写,幻灯片制作等。在实际执行过程中,遇到很多实际的问题,都需要大家共同讨论,共同协商,找出解决方法。
沟通能力是一项重要的技能。在项目实施过程中,处处都需要学生与他人进行沟通。项目组成员之间的沟通,学生与老师之间的沟通,通过不断的训练,学生与人沟通能力得到了很好的提升。
大学生创新创业训练项目主要目的在于转变高等教育理念,强化创新创业能力训练,增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力。在项目实施过程中,指导教师除了要讲解科学知识外,更重要的是通过各种管理办法来提高学生的创新能力,增强他们的创新意识,这才是创新可持续的根本。
1 程细得,袁萍.论创新型船舶与海洋工程专业人才培养[J].船海工程,2008(4):191-192
2 李杨帆,朱晓东.科研训练计划与大学生创新能力培养[J].中国大学教学,2011(4):24-25
3 郑绍春.浅谈如何发挥指导老师在“大学生科技创新团队”中的作用[J].船海工程,2008(4):172-174
4 李瑞丹.创新过程PDCA 循环应用初探[J].STANDARD SCIENCE,2009(5):71-73.
5 高启山.让学生体会“学习的真实意义”[J].河北教育,2011(12)